Składnikami jąder atomowych są nukleony, czyli protony i neutrony. Istnienie jąder atomowych możliwe jest dzięki siłom jądrowym łączącym ze sobą nukleony. Siły jądrowe są krótkozasięgowe i działają na bardzo małych odległościach. Są to ogromne siły, które znacznie przewyższają bardzo duże siły odpychania elektrycznego między protonami. Ich źródłem są kwarki, które są składnikami zarówno protonów, jak i neutronów. Kwarki zgodnie z dzisiejszą wiedzą nie dzielą się już na mniejsze części i są cząstkami prawdziwie elementarnymi.
Liczba nukleonów w jądrze to liczba masowa A. Liczba protonów w jądrze to liczba atomowa Z, która decyduje o pozycji danego pierwiastka w układzie okresowym i która jest równa liczbie elektronów poza jądrem. Wszystkie atomy tego samego pierwiastka mają taką samą liczbę atomową, lecz mogą różnić się liczbą masową. Symbolicznie dany pierwiastek X opisujemy poprzez te liczby,jako A/ZX. Gęstość materii w jądrze jest niewyobrażalnie duża.